JP5015271B2 - ワイヤレスネットワークにおける接続リカバリのためのデバイスおよび方法 - Google Patents

Description

パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）とは、個人の近傍にあるコンピュータデバイス（例えば、電話やＰＤＡ）間の通信に用いる、コンピュータネットワークである。デバイスは、その個人所有のものであっても、そうでなくてもよい。ＰＡＮが及ぶ範囲は、数メートルであってよい。ＰＡＮは、複数の個人用デバイス間の通信（イントラパーソナル通信）、あるいは、より高レベルなネットワークおよびインターネット（アップリンク）への接続に使用してよい。ＰＡＮは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）およびＦｉｒｅＷｉｒｅ等のコンピュータバスで接続してよい。ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）は、例えば、ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のワイヤレスネットワーク技術およびＩＥＥＥ８０２．１１（１９９９年）規格で定義されたワイヤレス技術を使用してよい。

本発明の主題は、明細書の結びの部分に詳しく特定され、明確に請求されている。但し、本発明の目的、特徴、および効果と共に、本発明の動作の構成と方法との両方については、以下の詳細な説明と次の図面を参照することでより適切に理解され得る。

本発明の例示的な実施形態における、ワイヤレス通信ネットワークの概略を示す。

本発明のある例示的な実施形態における、ワイヤレス通信デバイスのブロック図の概略を示す。

本発明の例示的な一実施形態で、ＷＰＡＮマスターデバイスが通知なく利用不可能になった場合における、ＷＰＡＮ接続保守のリカバリスキームのステートマシン図の概略を示す。

本発明の例示的な実施形態である、付加方法のフロー図である。

本発明の他の例示的な実施形態である、付加方法のフロー図である。

当然のことながら、説明を単純かつ明確にすべく、図中の要素は必ずしも正しい縮尺で描かれていない。例えば、明確性を目的に、いくつかの要素は、他の要素に比べて寸法が強調されている。さらに、対応あるいは類似の要素は、複数の図中で適宜繰り返し使用される参照番号で示す場合がある。

以下の詳細な説明では、発明の理解を深めることを目的に、様々な具体的な詳細が示されている。但し、これらの具体的な詳細を用いることなく本発明の実施が可能であることは、当業者にとって明らかである。また、発明を明瞭にすべく、公知の方法、手順、構成部材、および回路については詳細に説明しない場合もある。

以下の説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットまたはバイナリデジタル信号を記号表現およびアルゴリズムによって示す。これらのアルゴリズムによる記述および表現は、データ処理分野の当業者が成果の内容を他の当業者に伝達する際に用いる技術であってよい。

以下の説明で明らかなように、説明全体において使用される「処理する」、「コンピュータ処理する」、「計算する」、「決定する」、等の用語は、特に明記のない限り、コンピュータまたはコンピューティングシステム、あるいは同様の電子コンピュータデバイスの動作および／またはプロセスを示す。コンピュータまたはコンピューティングシステム、あるいは同様の電子コンピュータデバイスは、コンピューティングシステムのレジスタおよび／またはメモリ内の、例えば電子的な数量等であってよい、物理的数量として表現されたデータを、同様に物理的数量として表現された、コンピューティングシステムのメモリ、レジスタまたはその他の情報ストレージ、あるいは送信デバイス内のデータへと操作および／または変換する。

本発明は、様々な用途に使用可能であることが理解されるべきである。以下に説明する回路およびテクニックは、無線システムのステーション等、数多くのデバイスで使用可能であるが、本発明はこの点において制限されるものではない。本発明の範囲に含まれることが意図されたステーションには、例えば、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のステーション、双方向無線ステーション、デジタルシステムステーション、アナログシステムステーション、セルラー無線電話ステーション等が含まれる。

本発明の範囲に含まれることが意図されたＷＬＡＮステーションのタイプには、これらに限られないが、モバイルステーション、アクセスポイント、例えば、周波数ホッピング拡散方式（ＦＨＳＳ）、直接拡散方式（ＤＳＳＳ）、相補型符号変調方式（ＣＣＫ）、直交周波数分割多重変調方式（ＯＦＤＭ）等のスペクトラム拡散信号を送受信するステーション等が含まれる。

図１は、本発明の例示的な実施形態における、ワイヤレス通信ネットワーク１００の概略を示す。本発明の範囲はこの点において制限されないが、ワイヤレス通信ネットワーク１００は、ＷＬＡＮおよび／またはＷＰＡＮ等と同様であってよい。

本発明のこの例示的な実施形態では、ワイヤレス通信ネットワーク１００は、ＷＰＡＮを有する。ＷＰＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１５（２００２）規格で定義されているものであってよく、アソシエーション１１０、アソシエーション１２０、およびＷＰＡＮマスターデバイス１５０を有する。アソシエーション１１０は、ステーション１１２、１１４、および１１６を含んでよく、アソシエーション１２０は、ステーション１１２、１２２、および１２４とＷＰＡＮマスターデバイス１５０とを含んでよい。

本発明の範囲はこの点において制限されないが、ＷＰＡＮのステーションは、プロジェクタ、ラップトップ型パソコン、プリンタ、携帯電話、ハンドヘルドデバイス、ＷＬＡＮのアクセスポイント等を含んでよいが、これらに限られない。例えば、ステーション１１２、１１４、および１１６はラップトップ型パソコンであり、ＷＰＡＮマスター機能、および／またはＷＬＡＮクライアントおよび／またはＷＰＡＮクライアント機能を含んでよい。ステーション１２２はプロジェクタであってよく、ステーション１２４はボイスレコーダであってよい。この例では、ステーション１２２および１２４は、ＷＰＡＮマスター機能を含まなくてもよい。

本発明の例示的な実施形態では、ＷＰＡＮマスターデバイス１５０は、ＷＬＡＮクライアント機能を含んでもよく、必要に応じて、ＷＬＡＮステーションとして動作してよい。

本発明の１つの例示的な実施形態では、会議でＷＰＡＮデバイスおよび資料の共有を望む場合、ＷＰＡＮセッションを作成してよい。ＷＰＡＮマスターデバイス１５０は、通信ＷＰＡＮセッションをホストするよう選択されてよい。本発明の範囲はこの例に制限されないが、例えば、ＷＰＡＮステーション１１２、１２２、１２４、およびＷＰＡＮマスターデバイス１５０間にＷＰＡＮセッションを生成してよい。

本発明の実施形態では、ＷＰＡＮセッションはＷＬＡＮ１００のサブネットワークであってよい。ＷＰＡＮマスターデバイス１５０は、ＷＰＡＮ機能情報要素（ＩＥ）を含むビーコンを送信し、自身のＷＰＡＮ機能を公示してよい。本発明の実施形態では、ＷＰＡＮ機能ＩＥは、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）およびセッションＩＤを含んでよい。＜ＳＳＩＤ、セッションＩＤ＞のペアは、必要に応じて、ＷＬＡＮ１００内のＷＰＡＮセッションを一意に識別する。例えば、セッションＩＤは、（例えば、ＷＰＡＮマスターデバイス１５０およびステーション１１２、１２２、１２４の）ＷＰＡＮセッション作成時のＷＰＡＮマスターデバイスのシステムクロック値を含んでよい。

ＷＰＡＮマスターデバイス１５０およびステーション１１２、１２２、１２４を有するＷＰＡＮセッションの例では、ＷＰＡＮマスターデバイス１５０（例えば、ラップトップ型パソコン）はＷＰＡＮセッションから退出してよい。ＷＰＡＮマスター機能を有するステーション１１２は、ＷＰＡＮマスターデバイス１５０が利用不可能になったことを検知し、新たなＷＰＡＮマスターデバイスとなってよい。ステーション１１４、１１６、１２２および１２４は、新たなＷＰＡＮマスターデバイスであるステーション１１２との接続を確立し、新たなＷＰＡＮセッションを作成してよい。新たなＷＰＡＮセッションは、必要に応じて、ＷＰＡＮセッション作成時のステーション１１２のシステムクロック値を含むセッションＩＤとＷＬＡＮ１００のＳＳＩＤとによって定義されてよい。

新たなＷＰＡＮマスターデバイス（例えば、ステーション１１２）は、ＷＰＡＮマスターステーションアプリケーションを起動し、新たなＷＰＡＮマスターステーションとなり、必要に応じて、１つ以上のビーコンを送信して、１つ以上のセッションの１つ以上のステーション（例えば、ステーション１１４、１１６、１２２、および／または１２４）に新たなＷＰＡＮマスターステーションの接続パラメータを通知してよい。

図２は、本発明のある例示的な実施形態における、ワイヤレス通信デバイス２００のブロック図の概略を示す。本発明の範囲は本発明のこの例示的な実施形態によって制限されないが、ワイヤレス通信デバイス２００は、ＷＬＡＮクライアントおよび／またはＷＰＡＮマスターデバイスとして動作してよい。

本発明の実施形態では、ワイヤレス通信デバイス２００は、アンテナ２１０、受信器（ＲＸ）２２０、送信器（ＴＸ）２３０、検知器２４０、比較器２５０、コントローラ２６０、マスターステーションモジュール２７０、およびシステムクロック２８０を含んでよい。

本発明のある実施形態では、アンテナ２１０はダイポールアンテナ、内蔵アンテナ、八木アンテナ、モノポールアンテナ、アンテナアレイ等を含んでよい。アンテナ２１０は、ＷＬＡＮおよび／またはＷＰＡＮアソシエーションの１つ以上のステーションから信号を受信してよい。ＲＸ２２０は、受信した信号を変調してよく、検知器２４０は、アソシエーションのＷＰＡＮマスターステーションが利用不可能になったことを検知してよい。例えば、ＷＰＡＮマスターデバイス１５０がアソシエーションを退出し、利用不可能になった場合、ＷＰＡＮマスターデバイスは待機モードとなり、ビーコンの送信、あるいは信号の受信等は行わない。さらに、検知器２４０は、アソシエーションで動作する別のマスターステーションを検知してよく、コントローラ２６０へ検知信号を送信してよい。コントローラ２６０は、必要に応じて、例えば、媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）を含んでよい。

本発明の一実施形態では、別のマスターデバイスが検知されない場合、コントローラ２６０は、マスターステーションモジュール２７０に信号を送信し、マスターステーションアプリケーションを起動してよい。マスターステーションアプリケーションの起動により、ワイヤレス通信デバイス２００がマスターステーションとなってよい。さらに、マスターステーションモジュール２７０は、ＴＸ２３０を起動し、１つ以上のビーコンを送信してアソシエーションの１つ以上のステーションにマスターステーションの接続パラメータを通知してよい。接続パラメータは、ＳＳＩＤおよびセッションＩＤを含んでよい。セッションＩＤは、必要に応じて、ＷＰＡＮセッション作成時のシステムクロック２８０の値を含んでよい。

本発明のある実施形態では、ＲＸ２２０は、アソシエーションの１つ以上のステーションから接続要求信号を受信し、アソシエーションの１つ以上のステーションとの接続を再確立してよい。例えば、ＲＸ２２０は、別のマスターステーション（例えばステーション１１２）からタイミング同期機能（ＴＳＦ）値を受信してよい。比較器２５０は、少なくとも１つの別のマスターステーションのＴＳＦ値と内部のＴＳＦ値とを比較し、比較結果をコントローラ２６０へ送信してよい。コントローラ２６０は、比較結果に応じて、マスターステーションモジュール２７０を起動あるいは停止してよい。例えば、コントローラ２６０は、複数の別のステーションのうちの１つがマスターステーションとなることを許可してよい。コントローラ２６０は、必要に応じて、新たなマスターステーションに１つ以上の関連するステーションを付加してよい。

本発明の一実施形態では、コントローラ２０６は、新たなマスターステーションに関連するステーションについての報告を行い、１つ以上の関連するステーションを付加させてよい。これは関連していないステーションがアソシエーションに参加することを阻止する。また、１つ以上の関連するステーションは、現在のマスターステーションとの接続を切断し、クライアントとして新たなマスターステーションとの接続を確立し、新たなマスターステーションのＷＰＡＮクライアントとなってよい。

本発明の他の例示的な実施形態では、コントローラ２６０は、必要に応じて、新たなマスターデバイスについて１つ以上の関連するステーションに報告し、１つ以上の関連するステーションの新たなマスターデバイスにおけるローミングをトリガしてよい。

図３は、本発明の例示的な実施形態で、ＷＰＡＮマスターデバイスが通知なく利用不可能になった場合における、ＷＰＡＮ接続保守のリカバリスキームのステートマシン図の概略を示す。

ＷＰＡＮセッションは、＜Ｓ１、Ｓ２＞ペアによって定義され、Ｓ１はＳＳＩＤを、Ｓ２はセッションＩＤを示すが、本発明の範囲は、ＷＰＡＮセッションのこのリカバリスキームに制限されない。このスキーム例では、クライアントＸ（例えば、ステーション１１２）はＷＰＡＮセッション＜Ｓ１、Ｓ２＞に参加してよい（ステート３００）。クライアントＸは、ＷＰＡＮセッションクライアントになってよい（ステート３１０）。例えば、ＷＰＡＮセッションは、ＷＰＡＮマスターデバイス１５０とステーション１１４、１１６、１２２、および１２４とを含んでよい。

このスキーム例では、ＷＰＡＮマスターデバイスをＺで表す。マスターデバイスＺはセッションから退出してよい。クライアントＸは、マスターデバイスＺが利用不可能になったことを検知し、ＷＰＡＮセッション＜Ｓ１、Ｓ２＞内の別のＷＰＡＮマスターデバイスを検索してよい（ステート３２０）。クライアントＸが別のＷＰＡＮマスターデバイスを発見した場合、クライアントＸは、クライアントとしてＷＰＡＮセッション＜Ｓ１、Ｓ２＞に参加してよい（ステート３１０）。クライアントＸが代替のＷＰＡＮマスターデバイスを発見しなかった場合、クライアントＸは、ＷＰＡＮセッション＜Ｓ１、Ｓ２＞の新たなＷＰＡＮマスターデバイスとなってよい（ステート３３０）。

本発明のある実施形態では、新たなＷＰＡＮマスターデバイス（例えば、クライアントＸ）は、ＷＰＡＮセッション＜Ｓ１，Ｓ２＞に適用できるビーコンの送信を開始してよい。新たなＷＰＡＮマスターデバイスは、ＴＳＦの開始値を０としてよい。あるいは、クライアントＸは、前回のＷＰＡＮマスターデバイスと同じチャンネル上で新たなＷＰＡＮマスターデバイスとなってよい。

本発明の範囲はこの点において制限されないが、ステート３３０のクライアントＸは、ＷＰＡＮセッション＜Ｓ１、Ｓ２＞の別のマスターを検知してよい。クライアントＸは、リードエレクションアルゴリズム（ｌｅａｄ ｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を実行し、自身が新たなＷＰＡＮマスターデバイスであり続けるか、あるいはクライアントとして別のマスターに参加するかを決定してよい（ステート３４０）。例えば、リードエレクションアルゴリズムは、必要に応じて、別のＷＰＡＮマスターデバイスのＴＳＦ値の分析すること、およびＷＰＡＮセッションを主導するマスターとして最もＴＳＦ値の高いＷＰＡＮマスターデバイスを選択することを含んでよい。別のＷＰＡＮマスターデバイスがＷＰＡＮセッションを主導するマスターとして選択された場合、クライアントＸは、選択されたＷＰＡＮマスターデバイスＺのＷＰＡＮセルに付加、同化されてよい。

図４は、本発明の例示的な実施形態である、付加方法４００のフローチャート図を示す。本発明の範囲はこの点において制限されないが、ＷＰＡＮマスターデバイスＸとなるＷＰＡＮクライアント（例えば、ステーション１１２）が付加を実行し、別のＷＰＡＮマスターデバイスＹ（例えば、ステーション１１６）に主導させてよい。ＷＰＡＮマスターデバイスＸは、別のＷＰＡＮステーション（例えばステーション１２２および１２４）と共にＷＰＡＮセル（アソシエーションとも呼ぶ）を確立してよい。

本発明の例示的な一実施形態では、ＷＰＡＮマスターデバイスＸ（例えば、ステーション１１２）は、例えばステーション１１６等の新たなＷＰＡＮマスターデバイス（例えば、ＷＰＡＮマスターデバイスＹ）について、ＷＰＡＮセルのクライアント（例えば、ステーション１２２および１２４）に通知してよい。例えば、ＷＰＡＮマスターデバイスＸは、必要に応じて、ワイヤレスドメインサービス（ＷＤＳ）トラフィックを用い、クライアントのリストおよびクライアントの機能を新たなＷＰＡＮマスターデバイスに送信してよい。また、他の例示的な実施形態では、ＷＰＡＮマスターデバイスＸは、新たなＷＰＡＮマスターデバイスのＷＰＡＮクライアントへの、関連するクライアントに関するクエリをトリガしてよい。

本発明のある例示的な実施形態では、ＷＰＡＮマスターデバイスＸは、関連するＷＰＡＮクライアントとの接続を切断してよい（テキストボックス４１０）。ＷＰＡＮマスターデバイスＸは、別のＷＰＡＮクライアント（例えば、クライアント１１４）が自身との接続を確立することを阻止してよい（テキストボックス４２０）。新たなＷＰＡＮマスターデバイスＹ（例えば、ステーション１１６）は、ＷＰＡＮセルのＷＰＡＮステーションとの接続確立手順を実行してよい（テキストボックス４３０）。本発明の範囲はこの点において制限されないが、ＷＰＡＮマスターデバイスＸは、ＷＰＡＮセルのステーションが自身に接続されていないことを検知してよい（テキストボックス４４０）。

図５は、本発明の他の例示的な実施形態である、付加方法５００のフロー図を示す。本発明の範囲はこの点において制限されないが、テキストボックス５１０に示すように、ＷＰＡＮクライアント（例えば、ステーション１１２）は、新たなＷＰＡＮマスターデバイス（例えば、ステーション１１６）について、ＷＰＡＮセルのＷＰＡＮクライアント（例えば、ステーション１２２、１２４）に通知してよい。本発明のこの実施形態では、必要に応じて、ＷＰＡＮクライアントは自身のＷＰＡＮセルのＷＰＡＮクライアント（ステーション１２２、１２４）の新たなＷＰＡＮマスターデバイス（例えば、ステーション１１６）におけるローミングをトリガしてよい（テキストボックス５２０）。

以上、本発明の特定の特徴について図示し、説明したが、当業者は、多くの改良、代替、変更、およびその等価物を発想し得る。従って、特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範疇内の全ての改良および変更を含むことを意図すると理解されるべきである。

Claims (12)

1. 接続を再確立する方法であって、
   マスターステーションおよび１つ以上のステーションを有するセッションの前記マスターステーションが利用不可能となったことを検知する段階と、
   前記セッションで動作する別のマスターステーションを検知する段階と、
   前記別のマスターステーションからＴＳＦ値（タイミング同期機能値）を受信する段階と、
   前記別のマスターステーションの前記ＴＳＦ値と内部ＴＳＦ値とを比較する段階と、
   前記比較する段階の結果に応じて、前記セッションの新たなマスターステーションとなることを決定する段階と、
   マスターステーションアプリケーションを起動し、前記新たなマスターステーションとなる段階と、
   １つ以上のビーコンを送信し、前記セッションの前記１つ以上のステーションに前記新たなマスターステーションの接続パラメータを通知する段階と、
   を備える方法。
2. 前記セッションの前記１つ以上のステーションから接続要求信号を受信し、前記セッションの前記１つ以上のステーションとの接続を再確立する段階をさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記セッションで動作する別のマスターステーションがない事を検知する段階と、
   前記セッションで動作する別のマスターステーションがない場合に前記セッションの新たなマスターステーションとなる段階と、
   をさらに備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記セッションの新たなマスターステーションとなった後に、１つ以上のビーコンを送信し、前記セッションの前記１つ以上のステーションに前記新たなマスターステーションの接続パラメータを通知して接続を確立する段階と、
   前記別のマスターステーションのうちの１つが前記セッションの別の新たなマスターステーションとなることを許可することを決定する段階と、
   前記接続が確立された前記１つ以上のステーションを、前記別の新たなマスターステーションに付加する段階と、を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記付加する段階は、
   前記別の新たなマスターステーションに前記接続が確立された前記１つ以上のステーションを報告する段階と、
   前記接続が確立された前記１つ以上のステーション以外のステーションが前記セッションに参加することを阻止する段階と
   前記接続が確立された前記１つ以上のステーションとの接続を切断する段階と、
   クライアントとなる段階と、
   前記クライアントとして前記別の新たなマスターステーションとの接続を確立する段階と、を有する、請求項４に記載の方法。
6. 前記付加する段階は、
   前記接続が確立された前記１つ以上のステーションに前記別の新たなマスターステーションを知らせる段階と、
   前記接続が確立された前記１つ以上のステーションの前記別の新たなマスターステーションにおけるローミングをトリガする段階と、を有する、請求項４に記載の方法。
7. マスターステーションおよび１つ以上のステーションを有するアソシエーションの前記マスターステーションが利用不可能となったことを検知する検知器であって、前記アソシエーションで動作する別のマスターステーションを検知する機能を有する検知器と、
   前記マスターステーションが利用不可能となった場合に、マスターステーションアプリケーションを起動し、前記アソシエーションの新たなマスターステーションとなるマスターステーションモジュールと、
   前記マスターステーションが利用不可能となった場合に、前記別のマスターステーションからＴＳＦ値（タイミング同期機能値）を受信する受信器と、
   前記別のマスターステーションの前記ＴＳＦ値と内部ＴＳＦ値とを比較する比較器と、
   前記比較器の比較結果に応じて、前記マスターステーションモジュールを起動するコントローラと、
   １つ以上のビーコンを送信し、前記アソシエーションの前記１つ以上のステーションに前記新たなマスターステーションの接続パラメータを通知する送信器と、を備える、ワイヤレス通信デバイス。
8. 前記アソシエーションの前記１つ以上のステーションから接続要求信号を受信し、前記アソシエーションの前記１つ以上のステーションとの接続を再確立する受信器をさらに有する、請求項７に記載のワイヤレス通信デバイス。
9. 前記検知器は、前記アソシエーションで動作する別のマスターステーションがない事を検知し、
   前記コントローラは、前記アソシエーションで動作する別のマスターステーションがない場合に、当該ワイヤレス通信デバイスが前記アソシエーションの新たなマスターステーションとなるべく前記マスターステーションモジュールを起動し、１つ以上のビーコンを送信して前記アソシエーションの前記１つ以上のステーションに前記新たなマスターステーションの接続パラメータを通知して接続を確立し、前記別のマスターステーションのうちの１つが前記アソシエーションの別の新たなマスターステーションとなることを許可し、前記接続が確立された前記１つ以上のステーションを、前記別の新たなマスターステーションに付加する、請求項７または８に記載のワイヤレス通信デバイス。
10. 前記コントローラは、付加するときに、
    前記別の新たなマスターステーションに、前記接続が確立された１つ以上のステーションを報告し、
    前記接続が確立された１つ以上のステーション以外のステーションが前記アソシエーションに参加することを阻止し、
    前記接続が確立された１つ以上のステーションとの接続を切断し、
    クライアントとなり、
    前記クライアントとして前記別の新たなマスターステーションとの接続を確立する、請求項９に記載のワイヤレス通信デバイス。
11. 前記コントローラは、付加するときに、
    前記接続が確立された１つ以上のステーションに前記別の新たなマスターステーションを知らせ、
    前記接続が確立された１つ以上ステーションの前記別の新たなマスターステーションにおけるローミングをトリガする、請求項９に記載のワイヤレス通信デバイス。
12. 前記コントローラは、媒体アクセスコントローラを有する、請求項７から１１のいずれか１項に記載のワイヤレス通信デバイス。